Ученые насчитали на Земле 1,4 миллиона линий бактерий

Общее число линий бактерий на Земле составляет не менее 1,4 миллиона, при этом большая часть когда-либо живших на планете бактерий уже вымерла, подсчитали канадские и американские ученые. Исследование опубликовано в журнале Nature Ecology and Evolution.

Бактерии — древнейшая группа живых организмов, которая сейчас занимает второе после растений место по общей биомассе на Земле. Как отмечается в статье, из-за крайне небольшого количества ископаемых следов бактерий и недостатков методологии предыдущих исследований их общее разнообразие и эволюционная история изучены очень плохо. Из-за этого, к примеру, трудно сказать, подвергались ли бактерии периодическим массовым вымираниям, как другие живые организмы — мнения ученых на этот счет разнятся.

Группа исследователей из университета Британской Колумбии, Калифорнийского технологического института и Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли построила филогенетические деревья для бактерий и цианобактерий и с помощью математических моделей и данных анализа рибосомной РНК 16S оценила общее количество линий бактерий, живущих на Земле, и то, как оно менялось во времени. По словам авторов, к бактериям не вполне применимо понятие вида, как у организмов с половым размножением, и в качестве операционной таксономической единицы, «листа» на филогенетическом древе, они использовали линию (у бактерий одной линии гены рибосомной РНК 16S совпадают на 99 процентов).

«Бактерии редко фоссилизируются, поэтому мы очень мало знаем о том, как микробный ландшафт менялся со временем. Секвенирование и математика помогли нам заполнить пустоты на семейном древе бактерий, увидеть, как менялось их разнообразие, и найти эпизоды вымираний», — сказал ведущий автор исследования Стилианос Лука (Stilianos Louca), которого цитирует пресс-служба канадского университета.

В частности, авторы исследования сопоставили данные анализа 165,4 тысячи линий бактерий, собранных в 60 других исследованиях, с базой данных SILVA, одной из крупнейших баз секвенированных последовательностей 16S рРНК — это позволило им статистически предположить общее количество линий бактерий (аналогичные способы подсчета общей численности организма по двум выборкам называются mark and recapture, маркировка и повторный отлов).

В итоге, по подсчетам ученых, сегодня на Земле живет от 1,4 до 1,9 миллиона линий бактерий. Их разнообразие постоянно возрастает последний миллиард лет, несмотря на частое исчезновение отдельных видов: так, в последний миллион лет таких вымираний было от 45 до 95 тысяч. В целом скорость возникновения новых линий и их исчезновения в среднем были примерно одинаковыми, и на них не отражались масштабные вымирания эукариотов в этот период — по мнению авторов исследования, в основном бактерии вымирают в борьбе друг с другом.

«Большинство линий бактерий, которые когда-то населяли нашу планету, вымерли. Наши результаты опровергают распространенные представления о том, что вероятность вымирания для бактерий невелика», — говорится в статье ученых.

Время от времени ископаемые останки древнейших микроорганизмов все же находят в виде строматолитов — отложений, возникающих из пленок, или матов, микроорганизмов. Например, осенью 2017 года в графитовых и карбонатных минералах с полуострова Лабрадор нашли свидетельства жизни, существовавшей 3,95 миллиарда лет назад — пока это рекорд давности.

Ольга Добровидова